Un catalizador de Ziegler-Natta es uno de los tres tipos principales de catalizadores que son eficaces para polimerizar olefinas o compuestos de hidrocarburos con dobles enlaces de carbono. Los tres tipos de catalizadores en la categoría de catalizadores de Ziegler-Natta son: catalizadores sólidos y soportados de titanio y un cocatalizador generalmente de aluminio; metaloceno o metales de transición con dos aniones ciclopentadienilo o iones con carga negativa; y no metaloceno con ligandos de oxígeno o nitrógeno. Los tres de estos catalizadores son útiles en la polimerización del vinilo y ayudan a controlar la tacticidad, o los grupos colgantes que brotan de la cadena de carbono del vinilo. El primer catalizador, el catalizador a base de titanio, fue identificado por Karl Ziegler en 1953. Giulio Natta luego utilizó el catalizador para fabricar polímeros.
Al crear plástico o trabajar con vinilo, es imperativo que los enlaces químicos se polimericen o se conviertan en largas cadenas de elementos repetidos. El catalizador más popular y bien utilizado para crear este efecto es uno de los catalizadores Ziegler-Natta. Un catalizador Ziegler-Natta es uno de los tres tipos de catalizadores que pueden polimerizar hidrocarburos con dobles enlaces.
El primer catalizador Ziegler-Natta creado fue la variante de titanio. Este catalizador comienza con una base de titanio. Se agrega un cocatalizador al titanio, generalmente aluminio. También se agregan modificadores orgánicos para equilibrar la combinación de catalizadores.
Los catalizadores de metaloceno son la combinación de un metal de transición y ciclopentadienilo. El ciclopentadienilo es una combinación de hidrocarburos con cinco átomos de carbono y seis átomos de hidrógeno, y hay dos aniones de este compuesto mezclados con el metal de transición. Estos metales son cualquiera que tenga una subcapa incompleta y se encuentran principalmente en el bloque d de la tabla elemental.
Los catalizadores no metalocenos son el tercer catalizador de Ziegler-Natta. Estos catalizadores se preparan primero con un escandio o un metal actinoide, o metales de transición blandos a densos. Después de esto, se agrega un ligando, un átomo que se une al átomo central del metal, al metal de oxígeno o nitrógeno.
Los tres de estos catalizadores son útiles en la polimerización de vinilo, y todos los tipos de catalizadores de Ziegler-Natta representan los principales catalizadores utilizados en la fabricación de plástico. Esto se debe a que estos catalizadores ayudan a los científicos y fabricantes a controlar la táctica del vinilo o cómo se organizan los grupos colgantes en el polímero de vinilo. El más mínimo cambio del esqueleto del polímero cambia la estructura y el uso del vinilo, por lo que el esqueleto debe ser preciso.
Dos científicos son los responsables de este grupo de catalizadores. Ziegler fabricó catalizadores a base de titanio. Natta tomó el concepto y lo utilizó en la polimerización. Natta también descubrió los otros dos catalizadores en la categoría de catalizadores Ziegler-Natta.